第一章静电场 知识总结(人教版高中物理选修3-1 )

第一章静电场 知识总结

一、静电场的的基本原理和规律： 1. 电荷守恒定律：

(1)两种电荷： 用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电；用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电 (2)电荷守恒定律：

电荷不能创造也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体上，或从物体部分转到 另一部分。 2. 库仑定律：

(1)内容：在真空或空气中两个点电荷间的相互作用力跟它们所带电量的乘积成正比，跟它

们距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

(2)表达式： Fk理解说明：

A．条件： 真空或空气中；点电荷 B．两个小球相互接触先中和电荷再等分电量. C．库仑不是基本单位；满足牛三定律. D．K叫静电引力恒量，是通过库仑扭秤测出

来的

２. 场的叠加原理：

(1)场强的叠加： 多电荷共同激发的电场某点的场强等于每个电荷各在该点激发电场场强的

矢量和．

(2)电势的叠加： 多电荷共同激发的电场某点的电势等于每个电荷各在该点激发电场电势的

代数和．

二、描述静电场的物理量： 1.场强：

(1)定义：场中某点场强的大小定义为检验电荷q在该点所受的电场力F与电量q的比值；

电场强度的方向与正电荷的受力方向相同.

(2)理解说明： E是描述电场强弱和方向的物理量，它的大小和方向只由场本身的性质所决

定，与检验电荷的性质及是否存在无关； 电荷所受电场力的性质由场的性 质与电荷的性质共同决定．

(３).电场强度的计算公式：

1

q1q2 (K=9×109N.m2/c2) 2r

(a)定义式： E=F/q (适用于任何电场) (b) 点电荷场强公式：E=kQ (Q是场源电荷的电量；r 是场点到源点间的距离.) 2r(c) 匀强电场的场强公式： E=U/d (d是两点的连线在电场线方向的投影) 2.电势：

(1)场力做功的特点： 重力、 分子力 、电场力做功与路径无关； 由功是能量转化的量度

可知力做了多少正功，物体的势能就减少多少；力做了多少负功，物体的势能就增加多少。

(2)电荷q在电场中A点的电势能：

电荷在场A点的电势能定义：把电荷从A点移到零势能点电场力所做的功WAoEPA；

EPAAq。电势能的性质与检验电荷的性质、场的性质、 零

势能面的选取均有关。

(3)场中A点的电势： 场中A点的电势A就是将检验电荷q在A 点的电势能EPA与电荷电

量q的比值，即AEPA。 电势的性质由场的性质决定，与零电q势的选取有关，与检验电荷的性质无关。

(4)电势差：

(a)场中两点电势的差值UABAB； (b)是检验电荷q从A点移以B点电场力所做的功与电荷电量的比值UAB3.电场线：

(1) 定义：在电场中画一些曲线，使曲线上的任何一点的切线方向都与该点的场强方向一致。 (2) 特点：起始于正电荷或无限远，终止于无限远或负电荷；电场线不相交；电场线上某点

的切线方向表示该点的电场强度方向； 电场线的疏密表示电场的弱强；沿着电场线方向电势逐渐降低； 电场线是人为假想的，实际上是不存在的，只有在一定的条件下电场线才和物体实际运动的轨迹相同。(各种场场强与电势分布特点)

2

WAB q

4.等势面： 电势相等的各点构成的面；电场线和等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面； 等量异种电荷的中垂面是等势面。

三、场中的物质： 1．场中粒子： (1)加速：qU1212mvmv0 2212EqU2qLU2qL2U2L2(2)偏转：yat，a，t y 22mdmv2dmv4dU1偏转角度：tg注意：

（1）是否考虑带电粒子的重力要根据具体情况而定，一般说来：

①基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等除有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力（但不能忽略质量）.

②带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或明确的暗示以外，一般都需要考虑重力.

（2）带电粒子在匀强电场与重力场的复合场中运动

由于带电粒子在匀强电场中所受电场力与重力都是恒力，因此可以用两种方法处理：①正交分解法；②等效“重力”法.

2．场中的导体：

(1)静电感应现象：导体内的自由电荷在电场力的作用下重新分布的现象. (2)静电平衡状态：导体中(包括表面)没有电荷移动的状态.

(3)处于静电平衡状态的导体的性质： 内部的场强处处为零，外表面附近的场强方向和这一点的表面垂直；整体是等势体，表面是个等势面。导体内部没有电荷，电荷只能分布在导体的外表面；在导体表面，越尖锐的位置电荷密度越大。 3．电容器：

(1) 电容器：两个彼此靠近且中间夹一层绝缘物质的平行金属板

vyvxatEqLU2L（类似平抛运动） 2v0mv02dU13

(2) 电容： CQ（比值法定义） U612单位： 法拉，符号F。 1F10F10pF

注意：① 描述电容器容纳电荷本领大小的物理量；

② 电容器的电容是由电容器本身的性质所决定的，与它所带的电量、两极间的电压、材料均无关； (3)平行板电容器的电容：CrS4kd r称为电介质的相对介电常数） 4

（